El principio de funcionamiento de los elementos Hall
Empecemos por conocer el efecto Hall para entender el principio de funcionamiento de los elementos Hall. El efecto Hall es un tipo de efecto electromagnético descubierto por el físico estadounidense Hall en 1879 mientras estudiaba el mecanismo de conductividad de los metales. Cuando la corriente pasa a través de un semiconductor perpendicular al campo magnético externo, los portadores se desvían y se genera un campo eléctrico adicional perpendicular a la dirección de la corriente y el campo magnético, lo que da como resultado una diferencia de potencial en ambos extremos del semiconductor. Este fenómeno se conoce como efecto Hall, también conocido como diferencia de potencial Hall.
Los elementos Hall son dispositivos Hall fabricados en base al efecto Hall, que utilizan un campo magnético como medio de trabajo para convertir los parámetros de movimiento de un objeto en una salida de voltaje digital, lo que le permite tener funciones de detección y conmutación. Según la función de los elementos Hall, se pueden dividir en elementos lineales Hall y elementos de conmutación Hall. Los primeros emiten señales analógicas, mientras que los segundos emiten señales digitales. 01. Los componentes internos de un elemento Hall lineal incluyen principalmente un circuito regulador de voltaje, un elemento Hall lineal y un amplificador operacional. Su entrada es la intensidad de inducción magnética y su salida es un voltaje proporcional a la cantidad de entrada. Este tipo de circuito tiene alta sensibilidad y excelente linealidad, adecuado para la detección de varios campos magnéticos. Los elementos Hall lineales activarán un trazo parabólico en función de la fuerza del campo magnético. Por ejemplo, la palanca de aceleración de un vehículo eléctrico utiliza elementos Hall lineales, que pueden aumentar la velocidad de 0 al máximo según el cambio del campo magnético. Sin embargo, cuando la fuerza del campo magnético excede el punto más alto en un rango determinado, la velocidad permanece sin cambios.
02. El sensor Hall tipo interruptor Hall consta de un regulador, un elemento Hall, un amplificador, un disparador Schmitt y una etapa de salida.
Cuando un objeto magnético se acerca al interruptor Hall, el elemento Hall de la superficie de detección del interruptor genera el efecto Hall, lo que provoca un cambio en el estado del circuito interno del interruptor, lo que permite identificar la presencia de un objeto magnético cercano y controlar el encendido o apagado del interruptor. El objeto de detección de este interruptor de proximidad debe ser un objeto magnético.